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3,68 litres aux 100 kilomètres ? C'est possible avec un moteur à essence !

En partenariat avec le MIT, une entreprise américaine vient de présenter un système d’injection du carburant révolutionnaire pour moteurs à essence. Ce système innovant – qui supprime la bougie d'allumage – dépasse les performances des véhicules hybrides avec une consommation de 3,68 L aux 100 km.

Une voiture de sport comme celle-ci, avec un poids et un aérodynamisme très proches de ceux d’une Prius, équipée du système d’injection de Transonic Combustion fait preuve de performances énergétiques supérieures à celle de l’hybride. © Transonic Combustion

Une voiture de sport comme celle-ci, avec un poids et un aérodynamisme très proches de ceux d’une Prius, équipée du système d’injection de Transonic Combustion fait preuve de performances énergétiques supérieures à celle de l’hybride. © Transonic Combustion

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Pour atteindre les nouvelles contraintes sociétales et législatives, les voitures doivent réduire leur consommation de carburant et par là même leur coût de fonctionnement, leur dépendance au pétrole et leurs pollutions, notamment en dioxyde de carbone.

On peut adopter de nouvelles formes d’énergies (biocarburant, hydrogène, électricité, air comprimé, etc.), éventuellement hybridées avec des carburants conventionnels, ou encore réduire les besoins énergétiques (diminution du poids du véhicule et des forces de frottements). Mais on peut aussi encore améliorer le moteur thermique, malgré son âge vénérable, bien supérieur au siècle.

Dans cette voie difficile, des résultats étonnants sont encore possibles aujourd'hui, comme en témoignent les baisses de consommation et de pollution obtenues ces dernières années (à masse de véhicule égale) ou des réussites techniques étonnantes comme le combiné 2 temps - 4 temps de la société britannique Ricardo.

Les ingénieurs de la société américaine Transonic Combustion s'inscrivent dans cette mouvance et viennent de présenter une amélioration radicale du système d’injection du carburant. Outre son originalité, la solution conduit à une spectaculaire baisse de consommation, jusqu’à 50%.

Connue depuis longtemps (le principe remonte aux années 1930), l'injection directe consiste, comme son nom l’indique, à injecter le mélange air-carburant directement dans la chambre de combustion du cylindre et non dans un carburateur. Cette technique, surtout quand elle est associée à un contrôle électronique, permet un mélange idéalement dosé qui favorise une meilleure combustion, ce qui améliore le rendement du moteur et diminue ses pollutions.

Le plein de supercritique, s’il vous plaît

Le système mis au point par Transonic Combustion diffère du système classique par deux points. Tout d’abord, un catalyseur oxyde partiellement l’essence. Ensuite, les conditions de pression et de température avant injection transforment le mélange air-carburant en un fluide supercritique. Dans cet état intermédiaire entre gaz et liquide, la combustion est rapide, propre et ne nécessite plus d’étincelle pour s’allumer, donc pas de bougie (comme dans les moteurs à cycle Diesel).

Selon William Green, professeur en ingénierie chimique au MIT, ce système ouvre une « ère de renaissance pour les moteurs à combustion interne ».

Cliquer pour agrandir. Tests par l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA) du véhicule de démonstration équipé de la technologie de Transonic. © Transonic Combustion
Cliquer pour agrandir. Tests par l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA) du véhicule de démonstration équipé de la technologie de Transonic. © Transonic Combustion

Couplé à un système électronique qui assure une injection dans la chambre de combustion au moment optimal, le système de Transonic Combustion génère un maximum d’énergie mécanique par dose de carburant consommée.

Les premiers tests du constructeur sur un modèle de véhicule équivalent à celui d’une Toyota Prius affichent une consommation de 3,68 litres aux 100 kilomètres pour une conduite « sur autoroute ». Les performances sont donc supérieures à celles de la Prius II (5,3 L /100 km) et de la Prius III (3,9 L /100 km) commercialisée fin 2009 (mais dont la motorisation hybride présente son principal intérêt sur des trajets urbains). A 80 km/h (50 MPH), cette consommation tomberait à 2,4 L /100 km.

Selon Mike Rocke, vice-président de la branche développement économique de Transonic, le coût attendu est équivalent à celui des moteurs à injection haut de gamme du marché actuel. Le nouveau système est actuellement en test chez trois constructeurs automobiles.

La plus grande incertitude concerne pour l'instant la résistance à l'usage en fonction des conditions de pressions et de températures de fonctionnement. Transonic prévoit de construire sa première usine en 2013 avant l’introduction de la technologie dans les voitures en 2014.


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